福建一次颮線過境過程特征分析

楊蘇勤，關哲忠，葉曉春

（福建省南安市氣象局，福建 南安 362300）

“颮線”是由許多雷暴單體（其中包括若干超級單體）側向排列而形成的強對流云帶，會帶來風向突然改變、風速急劇增大的劇烈天氣現象，其出現時氣溫會下降，并伴有降雨。颮線過程風力強、造成天氣劇烈，給人們生命財產安全造成極嚴重損失，但這種中小尺度天氣系統，往往在大尺度天氣圖上反映不明顯。利用多普勒天氣雷達對其發展進行實時監測，分析其過程特征，為颮線過程的短時臨近預報提供客觀依據，以提高天氣的預報準確率。

1 天氣實況分析

1.1 強對流天氣實況

2013年5月20日14時開始福建出現了呈東北—西南帶狀走向的窄帶回波系統，伴隨出現強雷電、雷雨大風、冰雹等強對流過程。全省受颮線影響，出現8～11級雷雨大風且伴有短時強降水。據統計，全省共53個區域自動站出現10級以上大風，大于10級的有3個，其中以三明沙縣鑼鈸頂為最大，短時陣風33.3m/s（11級）。主要大風區分布于福建中北部及西南部，且出現時間與颮線所在位置與移動方向基本一致。

1.2 壓、溫、濕、風變化特征

以龍巖連城地面觀測站逐小時觀測資料（圖1）及10分鐘加密動態資料（圖 2）可以明顯看出颮線經過前后，各氣象要素的劇烈變化，以14時前后颮線經過連城站時，連城站觀測記錄實況為例：

本站氣壓：從20日12時開始，本站氣壓持續下降，在颮線過境的14時下降至最低956.7hPa，過境后，氣壓迅速回升并恢復到原先水平，形成了一個明顯的低谷。

氣溫：從20日13時-14時，氣溫從27.1℃直接降至20.8℃，1小時下降幅度 6.3℃，其中 14：50到 15：00，10分鐘氣溫從24.7℃下降至20.8℃。

瞬間風速風向：極大風速大小從14時的8m/s，到15時驟增至19.3 m/s，風向由偏南風突變為偏北風。

濕度：20日14時-15時，相對濕度從76%增加至93%，露點溫度差從22.3℃減小至19.6℃。

降水量：隨著颮線的過境，14：50-15：00，10 分鐘累積降水量為14.8mm，主要降水集中于颮線帶附近。

以上觀測站氣象要素在風暴經過前后變化情況為：①氣溫下降；②氣壓涌升；③相對濕度上升；④露點溫度下降；⑤瞬間風向突變，由西南～偏南風轉為西北～偏北風；⑥風速急增，瞬間陣風達到8～11級；⑦氣溫急降，因此，這是一次颮線過程。

2 環流特征和影響系統分析

從5月20日08時高空圖（圖略）來看，對流層中層（500hPa）中高緯維持兩槽一脊的緯向環流形勢，08時東北有一冷渦，并有低槽與其相對應，冷渦后部貝加爾湖附近為一高壓，其脊前冷空氣向南輸送。700hPa有一切變線在江西與福建交界，850 hPa切變線位于江西中西部，700、850 hPa在福建省上空均有西南急流帶維持。我省處于高空槽前，中低層均處于切變線前部暖濕氣流控制范圍內，且中低層在上空存在西南急流帶，有明顯的上升運動，同時西南急流帶來了充沛的水汽，這也是造成這次颮線過程除大風外，還伴有明顯的短時強降水過程的原因。

在地面圖（圖略）上，20日14時福建中部切變線附近有颮線生成，地面切變線呈現東北-西南走向，與颮線走向幾乎一致。地面圖上5月20日20時，福建沿海各測站已經由西南風轉為了東北風，切變線過境入海，21時颮線過程結束。此次颮線過程伴隨著地面切變線的東南移動而東南移動，且伴隨著切變線的結束了而入海減弱消失。

3 不穩定度分析

20日08時，龍巖站K指數降至37s-1，沙氏指數0.6℃，廈門站K指數降至37s-1，沙氏指數為-1.3℃，中低層有暖平流，高層為冷平流，不穩定度高。隨著白天溫度的升高，不穩定能量逐漸積累，有利于強對流天氣的發生與發展。

4 雷達回波特征分析

4.1 雷達速度圖分析

雷達速度圖上，在a區為西北風，b、c兩區為西南風，這是一次典型的鋒面過境過程，此時冷鋒海沒有到達雷達站，冷鋒后為西北風，冷鋒前為西南風。

4.2 雷達回波演變特征分析

圖1 2013年5月20日03時-21日03時龍巖連城地面觀測站逐小時觀測資料

圖2 2013年5月20日12時-16時龍巖連城地面觀測站逐10分鐘加密動態觀測資料（降水為累加量）

據龍巖雷達站組合反射率圖顯示，5月20日14時，在連城、永安、武平一線，由多個回波單體組成了西南-東北向的對流回波帶，回基本反射率圖上，颮線對流區域長度200km，寬35km，其雷達反射率（R19）普遍在50dBz以上。回波帶逐漸向東南方向移動，移動過程中不斷加強，范圍擴大，逐漸由直線型發展為弓形回波，回波帶前沿邊緣光滑。

15時左右開始，在颮線前沿，也就是其西南側出流邊界強度加強，形成回波帶上也存在強中心，陣風鋒位于平遠至永定一帶，不斷向東北方向移動，并在颮線前側不斷觸發新的雷暴生成。16：02兩條回波帶的西側匯合，回波帶南側局地對流發展旺盛，部分加強為超級單體。隨著回波帶的繼續東南移，回波帶減弱入海。

4.3 颮線前部超級單體回波特征分析

因回波單體位置比較偏東偏南，已超出龍巖雷達站的探測范圍，而且所選用廈門雷達站資料圖來分析颮線前部的超級單體，可以看到，南安、永春、安溪交界處也有雷暴單體在東南移動過程中逐漸加強為超級單體。從回波反射率因子垂直剖面圖，即RCS50圖可以看出，17：19左右超級單體中心強度為72dBz，強回波中心處于中空，且低層存在弱回波區，其經過地區有出現冰雹。

因為該回波局地性較強，缺少上游資料，無法準確預測其影響。于冰雹單體并非由液態水構成，導致很強的VLI，所以有助于識別較大的冰雹單體，過雷達垂直累積液態水（VIL57）資料，來識別是否有冰雹單體存在，進而進行及時服務。

5 短時臨近預報預警服務

此次颮線過程不管是對于大風的提前預警，還是對于短時臨近降水的服務都非常的及時到位。

首先根據雷達觀測資料，即雷達回波特征，來準確判斷影響系統性質，和上游臺站緊密聯防，判斷產生天氣的可能影響程度。同一時間電話通知縣局做好相應服務，并將情況通知下游單位。

自動站加密觀測資料中，風向在短時間內的大幅度轉換同時配合風速的快速增大預示著中小尺度系統的存在，以此也可以作為提高災害預警級別的參考指標。

6 結語

（1）2013年5月20日過程，對流系統的云系發展以及其東南移動過程中均表現出一定的系統性。是一次以災害性大風為主、有短時強降水相伴隨、局部還有冰雹發生的強天氣過程，影響系統尺度小、生命史短。

（2）此次颮線過程其帶狀回波走向與移向移速與地面切變線幾乎保持一致，是一次伴隨地面切變線的過程。

（3）選擇有利觀測的雷達站資料分析，同時結合多種雷達產品來判定降雹的可能性，及時進行預警服務。